CN114946647A - 一种马铃薯生态穿梭育种方法 - Google Patents

一种马铃薯生态穿梭育种方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种马铃薯生态穿梭育种方法，属于马铃薯育种技术领域。本发明将马铃薯育种基础材料分别种植于不同生态区域，将得到的育种中间材料在所述生态区域内穿梭种植，得到目标品种。实验结果表明，通过本发明育种方法得到的马铃薯新品种，不仅提高了马铃薯产量，马铃薯中干物质、淀粉和维生素C的含量，还提高了马铃薯抗疮痂病、抗晚疫病和抗旱性。

Description

一种马铃薯生态穿梭育种方法
技术领域
本发明涉及马铃薯育种技术领域，具体涉及一种马铃薯生态穿梭育种方法。
背景技术
马铃薯是全球粮食体系中必不可少的一部分。马铃薯是非常常见的薯类食品，应用范围广泛，在国内外产量销量常年居高。马铃薯可以有性繁殖也可以无性繁殖，通常情况下，有性繁殖用于马铃薯的杂交育种。无性繁殖用于大田生产。尽管现有技术已存在多种马铃薯品种，但是随着自然界环境变化、老品种特性退化、生产需求、科研需要等原因，新品种开发的研究依然迫切需要。
现有马铃薯育种方法的后代选择只在本区域单个生态区或试验点开展后代优良株系选择，无法实现跨区域联合育种，对于目前解决马铃薯产量低、抗病性差以及多个生态点广泛适应性的现状存在一定阻碍和困难。农作物穿梭育种法是利用地理上不同生态环境条件，把不同育种世代材料交替在异地种植、选择、鉴定来培育新品种的方法，对于育成的品种具有适应性广的优点。目前，世界上已在小麦、水稻和玉米等粮食作物和油菜等油料作物上开展了大量穿梭育种研究。马铃薯生态穿梭育种至今未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种马铃薯生态穿梭育种方法，培育的新品种具有产量高、品质优良、抗病性强和适应性广的特点。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种马铃薯生态穿梭育种方法，包括以下步骤：选择马铃薯育种基础材料，将所述马铃薯育种基础材料一代分别种植于不同生态区域，将得到的育种中间材料在所述生态区域内穿梭种植，得到目标品种；所述不同生态区域指全年有效积温、降水量、土壤性质、无霜期长短不同。
优选的，所述生态区包括长春市、延吉市、呼伦贝尔市、乌兰察布市、固原市和白银市中的任意几个。
优选的，所述马铃薯育种基础材料的选择标准包括：产量>2500公斤/亩、干物质>25％、淀粉含量>16％、维生素C>26mg/100g；在晚疫病、疮痂病和抗旱性上达到国家标准的中抗以上。
优选的，所述选择马铃薯育种基础材料的步骤包括：马铃薯亲本杂交，将得到的种子种植后，选择优良薯块，得到所述马铃薯育种基础材料。
优选的，所述马铃薯亲本包括春薯3号、春薯5号、LT-5、春薯11号、大西洋和78-11-1。
优选的，所述亲本杂交组合包括春薯5号×春薯3号、春薯11号×LT-5、大西洋×LT-5、春薯11号×春薯3号、春薯11号×春薯5号和大西洋×春薯3号。
本发明还提供了上述育种方法在提高马铃薯抗疮痂病、抗晚疫病和抗旱性方面的应用。
相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明将马铃薯育种基础材料分别种植于不同生态区域，将得到的育种中间材料在所述生态区域内穿梭种植，利用不同地理生态环境，把不同世代材料交替在异地种植，利用基因型与环境互作，根据出现的相应性状特点，再进行目标性的选择、鉴定，提高马铃薯新品种选育效率和加速新品种选育速度。实验结果表明，通过本发明育种方法得到的马铃薯新品种，不仅提高了马铃薯产量，提升了马铃薯中干物质、淀粉和维生素C的含量，还提高了马铃薯抗疮痂病、抗晚疫病和抗旱性。
具体实施方式
一种马铃薯生态穿梭育种方法，包括以下步骤：选择马铃薯育种基础材料，将所述马铃薯育种基础材料一代分别种植于不同生态区域，将得到的育种中间材料在所述生态区域内穿梭种植，得到目标品种；所述不同生态区域指全年有效积温、降水量、土壤性质、无霜期长短不同。
在本发明中，所述生态区优选包括长春市、延吉市、呼伦贝尔市、乌兰察布市、固原市和白银市中的任意几个。本发明通过在上述不同生态区域进行穿梭育种，解决合作方共同的育种目标或某一方难以解决的特殊育种目标；利用正确选择、扩大适应范围、发挥各自优势开展抗性筛选、更全面评价育种材料。
在本发明中，所述马铃薯育种基础材料的选择标准优选包括：产量>2500公斤/亩、干物质>25％、淀粉含量>16％、维生素C>26mg/100g；在晚疫病、疮痂病和抗旱性上达到国家标准的中抗以上。
在本发明中，所述选择马铃薯育种基础材料的步骤优选包括：马铃薯亲本杂交，将得到的种子种植后，选择优良薯块，得到所述马铃薯育种基础材料。
在本发明中，所述马铃薯亲本优选包括春薯3号、春薯5号、LT-5、春薯11号、大西洋和78-11-1；所述亲本杂交组合优选包括春薯5号×春薯3号、春薯11号×LT-5、大西洋×LT-5、春薯11号×春薯3号、春薯11号×春薯5号和大西洋×春薯3号。
本发明还提供了上述育种方法在提高马铃薯抗疮痂病、抗晚疫病和抗旱性方面的应用。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
1)第1年：选择亲本，具体见表1。
表1亲本相关信息
Figure BDA0003670603200000031
2)配置杂交组合，杂交组合为春薯5号×春薯3号、春薯11号×LT-5、大西洋×LT-5、春薯11号×春薯3号、春薯11号×春薯5号和大西洋×春薯3号，授粉、收获实生种子，种子按照杂交组合催芽、播种、育苗、移栽至营养钵内进行正常生长期管理，收获时每株留6个薯块，即同一组合可收获6套家系，6套家系的相关信息见表2。
表26套家系的相关信息
Figure BDA0003670603200000041
3)第2-3年：第2年，将同一组合的6套家系分别种植于吉林省长春市(A)和延吉市(B)、内蒙古自治区呼伦贝尔市(C)和乌兰察布市(D)、宁夏自治区固原市(E)和甘肃省白银市(F)，严格按照育种目标开展后代材料选择、择优入选(A1、B1、C1、D1、E1、F1)。第3年，将试验(A1、B1、C1、D1、E1、F1)分别种植于自己生态区，即上一年收获的优良材料继续在本地区开展筛选和田间鉴定、择优入选，收获时需保证有6套相同试验材料(即A2.1-A2.6、B2.1-B2.6、C2.1-C2.6、D2.1-D2.6、E2.1-E2.6、F2.1-F2.6)。
4)第4-6年：第4年，将第3年收获的试验材料分别种植于6个生态试验点，开展生态穿梭育种试验，各试验材料分配如下：吉林省长春市(A2.1、B2.1、C2.1、D2.1、E2.1、F2.1)和延吉市(A2.2、B2.2、C2.2、D2.2、E2.2、F2.2)、内蒙古自治区呼伦贝尔市(A2.3、B2.3、C2.3、D2.3、E2.3、F2.3)和乌兰察布市(A2.4、B2.4、C2.4、D2.4、E2.4、F2.4)、宁夏自治区固原市(A2.5、B2.5、C2.5、D2.5、E2.5、F2.5)和甘肃省白银市(A2.6、B2.6、C2.6、C2.6、E2.6、F2.6)，每个生态区将筛选出的优良材料做好标记，其中1套留存自己种植、另外5套分别邮寄给其余生态区开展优良材料异地鉴定、择优入选(注：每个生态区要保证有A、B、C、D、E、F系列共6套试验材料，且在每一年收获时各生态区将各自优良材料均保留6套，以备下一年开展异地鉴定)。
第5年，将第4年收获的试验材料分别种植于6个生态试验点，开展生态穿梭育种试验，各试验材料分配如下：吉林省长春市(A3.1、B3.1、C3.1、D3.1、E3.1、F3.1)和延吉市(A3.2、B3.2、C3.2、D3.2、E3.2、F3.2)、内蒙古自治区呼伦贝尔市(A3.3、B3.3、C3.3、D3.3、E3.3、F3.3)和乌兰察布市(A3.4、B3.4、C3.4、D3.4、E3.4、F3.4)、宁夏自治区固原市(A3.5、B3.5、C3.5、D3.5、E3.5、F3.5)和甘肃省白银市(A3.6、B3.6、C3.6、C3.6、E3.6、F3.6)。
第6年，将第5年收获的试验材料分别种植于6个生态试验点，开展生态穿梭育种试验，各试验材料分配如下：吉林省长春市(A4.1、B4.1、C4.1、D4.1、E4.1、F4.1)和延吉市(A4.2、B4.2、C4.2、D4.2、E4.2、F4.2)、内蒙古自治区呼伦贝尔市(A4.3、B4.3、C4.3、D4.3、E4.3、F4.3)和乌兰察布市(A4.4、B4.4、C4.4、D4.4、E4.4、F4.4)、宁夏自治区固原市(A4.5、B4.5、C4.5、D4.5、E4.5、F4.5)和甘肃省白银市(A4.6、B4.6、C4.6、C4.6、E4.6、F4.6)。
通过6个不同生态区异地鉴定，最终筛选出广适、优质、高产、多抗鲜食型马铃薯新品种6个(A5、B5、C5、D5、E5、F5)。
统计A1、B1、C1、D1、E1、F1的马铃薯品种、6个马铃薯新品种以及CK(克新13号)的产量，并检测干物质、淀粉、维生素C(检测标准按照国家标准执行：干物质：GB/T 8858-1988、GB 5009.9-2006、GB 5009.86-2016)的含量和抗性(抗病性检测利用病菌接触式平板培养法)，具体结果见表3。
表3各个马铃薯品种的产量、品质和抗性
Figure BDA0003670603200000051
Figure BDA0003670603200000061
由表3可知，本发明得到的6个新品种相对于之前品种，显著提高马铃薯中干物质、淀粉和维生素C的含量，提高马铃薯产量，并提高了抗晚疫病、抗疮痂病和抗旱性。
综上可知，通过本发明选育的马铃薯新品种适应性广，还兼顾优质、高产、多抗的特性，最大限度减少了不同地区引种时出现的品种生态适应性差、所引起的减产减收问题。同时，为选育出更多优良新品种和创新育种新材料提供了有效途径。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种马铃薯生态穿梭育种方法，其特征在于，包括以下步骤：
选择马铃薯育种基础材料，将所述马铃薯育种基础材料一代分别种植于不同生态区域，将得到的育种中间材料在所述生态区域内穿梭种植，得到目标品种；
所述不同生态区域指全年有效积温、降水量、土壤性质、无霜期长短不同。
2.根据权利要求1所述的育种方法，其特征在于，所述生态区包括长春市、延吉市、呼伦贝尔市、乌兰察布市、固原市和白银市中的任意几个。
3.根据权利要求1所述的育种方法，其特征在于，所述马铃薯育种基础材料的选择标准包括：产量>2500公斤/亩、干物质>25％、淀粉含量>16％、维生素C>26mg/100g；在晚疫病、疮痂病和抗旱性上达到国家标准的中抗以上。
4.根据权利要求3所述的育种方法，其特征在于，所述选择马铃薯育种基础材料的步骤包括：马铃薯亲本杂交，将得到的种子种植后，选择优良薯块，得到所述马铃薯育种基础材料。
5.根据权利要求4所述的育种方法，其特征在于，所述马铃薯亲本包括春薯3号、春薯5号、LT-5、春薯11号、大西洋和78-11-1。
6.根据权利要求4所述的育种方法，其特征在于，所述亲本杂交组合包括春薯5号×春薯3号、春薯11号×LT-5、大西洋×LT-5、春薯11号×春薯3号、春薯11号×春薯5号和大西洋×春薯3号。
7.权利要求1～6任意一项所述育种方法在提高马铃薯抗疮痂病、抗晚疫病和抗旱性方面的应用。
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